TẠI SAO ỐNG QUANG ĐIỆN LẠI CÓ THỂ
THAY THẾ THỊ GIÁC CỦA MẮT?
Khi bạn bước đến trước cánh cửa tự động ở sân bay hay các khách sạn, cửa sẽ tự động mở ra cho bạn, đợi sau khi bạn đã bước vào, cửa lại tự động đóng lại: làm thế nào mà cửa tự động lại ''nhìn thấy'' bạn?
Mọi người đều biết rằng con người và đa số động vật đều nhìn các thứ bằng mắt. Chúng ta nhìn thấy một thứ nào đó là vì tia sáng mà thứ này phát xa hay tia sáng phản xạ đã đâm thẳng vào mắt người. Trong ánh sáng có năng lượng, một ánh sáng có phần năng lượng nhỏ được gọi là photon, photon có năng lượng khác nhau đối ứng với ánh sáng có sóng dài khác nhau, khi nhìn sẽ thấy những màu sắc khác nhau. Khi hàng tỷ photon đập vào mắt và tới võng mạc, nó sẽ kích thích các tế bào trên võng mạc, sự kích thích này truyền đến não và hình thành nên thị giác, vì thế chúng ta mới nhìn thấy những thứ như vậy.
Về mặt tự động, có một nguồn ánh sáng, tia tử ngoại mà nó phát ra chiếu xạ lên ống quang điện ở mặt kia, do mắt người không nhìn thấy tia tử ngoại nên bạn thường không quan sát. Khi bạn bước đến cửa, cơ thể bạn sẽ chặn tia tử ngoại lại, ống quang điện sẽ nhận được tín hiệu thay đổi tia sáng, mạch điện tương ứng khác sẽ mở cửa ra, giống như là nhìn thấy người. Vì vậy, con người mới gọi ống quang điện có dụng đồ này là ''mắt điện''. Bản thân cơ thể con người cũng phát xạ ra những tia tử ngoại vô cùng nhỏ bé, có loại mắt điện cũng có thể trực tiếp nhìn thấy tín hiệu này, như vậy có thể bỏ bớt phần nguồn ánh sáng lắp trên cửa tự động.
Ống quang điện có một cực âm và một cực dương, trên cực âm có bôi một chất mẫn cảm với ánh sáng: Khi ánh sáng chiếu xạ vào cực âm, năng lượng của các hạt photon sẽ truyền đến các hạt điện ở cực ám làm cho các hạt điện phát xạ, quá trình này gọi là hiệu ứng quang điện. Năm 1905, Anhxtanh đã giải thích chính xác về hiện tượng này và nhờ đó mà ông đoạt giải Nobel vật lý. Các hạt điện phát ra từ cực âm bị cực dương hút lại và hình thành nên một dòng điện cực mạnh tỷ lệ thuận với ánh sáng. Nếu cải tiến hơn nữa với ống quang điện bằng cách dùng hàng loạt các bản cực kim loại tiến hành phóng to các tín hiệu phát xạ quang điện thông qua phương pháp phát xạ điện tử cực thứ hai, như vậy sẽ cấu tạo thành ống quang điện tăng gấp bội. Ảnh hưởng đến thị giác mắt phải có ít nhất hàng vạn photon, mà ống quang điện tăng gấp bội có thể chiếu đến từng photon một, nó mẫn cảm hơn mắt thường rất nhiều. Vì vậy mà trong các phương điện như nghiên cứu vật lý hạt nhân, tính toán số photon ống quang điện đều có ứng dụng rất quan trọng.
Ống quang điện không những có thể dùng trong cửa tự động, còi báo phòng trộm cắp điều khiển đèn giao thông, mà còn có thể đo đạc, tính toán độ mạnh ánh sáng và độ phát sáng.
